sshd.c

   1 /*
   2  * Author: Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>
   3  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   4  *                    All rights reserved
   5  * This program is the ssh daemon.  It listens for connections from clients,
   6  * and performs authentication, executes use commands or shell, and forwards
   7  * information to/from the application to the user client over an encrypted
   8  * connection.  This can also handle forwarding of X11, TCP/IP, and
   9  * authentication agent connections.
  10  *
  11  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  12  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  13  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  14  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  15  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  16  *
  17  * SSH2 implementation:
  18  * Privilege Separation:
  19  *
  20  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Markus Friedl.  All rights reserved.
  21  * Copyright (c) 2002 Niels Provos.  All rights reserved.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  *
  32  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  33  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  34  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  35  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  36  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  37  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  38  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  39  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  40  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  41  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  42  */
  43
  44 #include "includes.h"
  45 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.277 2003/09/19 11:33:09 markus Exp $");
  46
  47 #include <openssl/dh.h>
  48 #include <openssl/bn.h>
  49 #include <openssl/md5.h>
  50 #include <openssl/rand.h>
  51 #ifdef HAVE_SECUREWARE
  52 #include <sys/security.h>
  53 #include <prot.h>
  54 #endif
  55
  56 #include "ssh.h"
  57 #include "ssh1.h"
  58 #include "ssh2.h"
  59 #include "xmalloc.h"
  60 #include "rsa.h"
  61 #include "sshpty.h"
  62 #include "packet.h"
  63 #include "mpaux.h"
  64 #include "log.h"
  65 #include "servconf.h"
  66 #include "uidswap.h"
  67 #include "compat.h"
  68 #include "buffer.h"
  69 #include "cipher.h"
  70 #include "kex.h"
  71 #include "key.h"
  72 #include "dh.h"
  73 #include "myproposal.h"
  74 #include "authfile.h"
  75 #include "pathnames.h"
  76 #include "atomicio.h"
  77 #include "canohost.h"
  78 #include "auth.h"
  79 #include "misc.h"
  80 #include "dispatch.h"
  81 #include "channels.h"
  82 #include "session.h"
  83 #include "monitor_mm.h"
  84 #include "monitor.h"
  85 #include "monitor_wrap.h"
  86 #include "monitor_fdpass.h"
  87
  88 #ifdef LIBWRAP
  89 #include <tcpd.h>
  90 #include <syslog.h>
  91 int allow_severity = LOG_INFO;
  92 int deny_severity = LOG_WARNING;
  93 #endif /* LIBWRAP */
  94
  95 #ifndef O_NOCTTY
  96 #define O_NOCTTY        0
  97 #endif
  98
  99 #ifdef HAVE___PROGNAME
 100 extern char *__progname;
 101 #else
 102 char *__progname;
 103 #endif
 104
 105 /* Server configuration options. */
 106 ServerOptions options;
 107
 108 /* Name of the server configuration file. */
 109 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 110
 111 /*
 112  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 113  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 114  */
 115 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 116
 117 /*
 118  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 119  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 120  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 121  * the first connection.
 122  */
 123 int debug_flag = 0;
 124
 125 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 126 int test_flag = 0;
 127
 128 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 129 int inetd_flag = 0;
 130
 131 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 132 int no_daemon_flag = 0;
 133
 134 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 135 int log_stderr = 0;
 136
 137 /* Saved arguments to main(). */
 138 char **saved_argv;
 139 int saved_argc;
 140
 141 /*
 142  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 143  * signal handler.
 144  */
 145 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 146 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 147 int num_listen_socks = 0;
 148
 149 /*
 150  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 151  * sshd will skip the version-number exchange
 152  */
 153 char *client_version_string = NULL;
 154 char *server_version_string = NULL;
 155
 156 /* for rekeying XXX fixme */
 157 Kex *xxx_kex;
 158
 159 /*
 160  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 161  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 162  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 163  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 164  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 165  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 166  */
 167 struct {
 168         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 169         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 170         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 171         int     have_ssh1_key;
 172         int     have_ssh2_key;
 173         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 174 } sensitive_data;
 175
 176 /*
 177  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 178  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 179  */
 180 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 181
 182 /* This is set to true when a signal is received. */
 183 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 184 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 185
 186 /* session identifier, used by RSA-auth */
 187 u_char session_id[16];
 188
 189 /* same for ssh2 */
 190 u_char *session_id2 = NULL;
 191 u_int session_id2_len = 0;
 192
 193 /* record remote hostname or ip */
 194 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 195
 196 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 197 int *startup_pipes = NULL;
 198 int startup_pipe;               /* in child */
 199
 200 /* variables used for privilege separation */
 201 int use_privsep;
 202 struct monitor *pmonitor;
 203
 204 /* message to be displayed after login */
 205 Buffer loginmsg;
 206
 207 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 208 void destroy_sensitive_data(void);
 209 void demote_sensitive_data(void);
 210
 211 static void do_ssh1_kex(void);
 212 static void do_ssh2_kex(void);
 213
 214 /*
 215  * Close all listening sockets
 216  */
 217 static void
 218 close_listen_socks(void)
 219 {
 220         int i;
 221
 222         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 223                 close(listen_socks[i]);
 224         num_listen_socks = -1;
 225 }
 226
 227 static void
 228 close_startup_pipes(void)
 229 {
 230         int i;
 231
 232         if (startup_pipes)
 233                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 234                         if (startup_pipes[i] != -1)
 235                                 close(startup_pipes[i]);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 240  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 241  * the server key).
 242  */
 243 static void
 244 sighup_handler(int sig)
 245 {
 246         int save_errno = errno;
 247
 248         received_sighup = 1;
 249         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 250         errno = save_errno;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 255  * Restarts the server.
 256  */
 257 static void
 258 sighup_restart(void)
 259 {
 260         logit("Received SIGHUP; restarting.");
 261         close_listen_socks();
 262         close_startup_pipes();
 263         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 264         logit("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0],
 265             strerror(errno));
 266         exit(1);
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 271  */
 272 static void
 273 sigterm_handler(int sig)
 274 {
 275         received_sigterm = sig;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 280  * reap any zombies left by exited children.
 281  */
 282 static void
 283 main_sigchld_handler(int sig)
 284 {
 285         int save_errno = errno;
 286         pid_t pid;
 287         int status;
 288
 289         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 290             (pid < 0 && errno == EINTR))
 291                 ;
 292
 293         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 294         errno = save_errno;
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 299  */
 300 static void
 301 grace_alarm_handler(int sig)
 302 {
 303         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 304
 305         /* Log error and exit. */
 306         fatal("Timeout before authentication for %s", get_remote_ipaddr());
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 311  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 312  * do anything with the private key or random state before forking.
 313  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 314  * problems.
 315  */
 316 static void
 317 generate_ephemeral_server_key(void)
 318 {
 319         u_int32_t rnd = 0;
 320         int i;
 321
 322         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 323             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 324         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 325                 key_free(sensitive_data.server_key);
 326         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 327             options.server_key_bits);
 328         verbose("RSA key generation complete.");
 329
 330         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 331                 if (i % 4 == 0)
 332                         rnd = arc4random();
 333                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rnd & 0xff;
 334                 rnd >>= 8;
 335         }
 336         arc4random_stir();
 337 }
 338
 339 static void
 340 key_regeneration_alarm(int sig)
 341 {
 342         int save_errno = errno;
 343
 344         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 345         errno = save_errno;
 346         key_do_regen = 1;
 347 }
 348
 349 static void
 350 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 351 {
 352         int i, mismatch;
 353         int remote_major, remote_minor;
 354         int major, minor;
 355         char *s;
 356         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 357         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 358
 359         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 360             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 361                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 362                 minor = 99;
 363         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 364                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 365                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 366         } else {
 367                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 368                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 369         }
 370         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 371         server_version_string = xstrdup(buf);
 372
 373         /* Send our protocol version identification. */
 374         if (atomicio(vwrite, sock_out, server_version_string,
 375             strlen(server_version_string))
 376             != strlen(server_version_string)) {
 377                 logit("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 378                 fatal_cleanup();
 379         }
 380
 381         /* Read other sides version identification. */
 382         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 383         for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 384                 if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 385                         logit("Did not receive identification string from %s",
 386                             get_remote_ipaddr());
 387                         fatal_cleanup();
 388                 }
 389                 if (buf[i] == '\r') {
 390                         buf[i] = 0;
 391                         /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 392                         if (i == 12 &&
 393                             strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 394                                 break;
 395                         continue;
 396                 }
 397                 if (buf[i] == '\n') {
 398                         buf[i] = 0;
 399                         break;
 400                 }
 401         }
 402         buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 403         client_version_string = xstrdup(buf);
 404
 405         /*
 406          * Check that the versions match.  In future this might accept
 407          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 408          */
 409         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 410             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 411                 s = "Protocol mismatch.\n";
 412                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 413                 close(sock_in);
 414                 close(sock_out);
 415                 logit("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 416                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 417                 fatal_cleanup();
 418         }
 419         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 420             remote_major, remote_minor, remote_version);
 421
 422         compat_datafellows(remote_version);
 423
 424         if (datafellows & SSH_BUG_PROBE) {
 425                 logit("probed from %s with %s.  Don't panic.",
 426                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 427                 fatal_cleanup();
 428         }
 429
 430         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 431                 logit("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 432                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 433                 fatal_cleanup();
 434         }
 435
 436         mismatch = 0;
 437         switch (remote_major) {
 438         case 1:
 439                 if (remote_minor == 99) {
 440                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 441                                 enable_compat20();
 442                         else
 443                                 mismatch = 1;
 444                         break;
 445                 }
 446                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 447                         mismatch = 1;
 448                         break;
 449                 }
 450                 if (remote_minor < 3) {
 451                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 452                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 453                 } else if (remote_minor == 3) {
 454                         /* note that this disables agent-forwarding */
 455                         enable_compat13();
 456                 }
 457                 break;
 458         case 2:
 459                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 460                         enable_compat20();
 461                         break;
 462                 }
 463                 /* FALLTHROUGH */
 464         default:
 465                 mismatch = 1;
 466                 break;
 467         }
 468         chop(server_version_string);
 469         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 470
 471         if (mismatch) {
 472                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 473                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 474                 close(sock_in);
 475                 close(sock_out);
 476                 logit("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 477                     get_remote_ipaddr(),
 478                     server_version_string, client_version_string);
 479                 fatal_cleanup();
 480         }
 481 }
 482
 483 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 484 void
 485 destroy_sensitive_data(void)
 486 {
 487         int i;
 488
 489         if (sensitive_data.server_key) {
 490                 key_free(sensitive_data.server_key);
 491                 sensitive_data.server_key = NULL;
 492         }
 493         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 494                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 495                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 496                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 497                 }
 498         }
 499         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 500         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 501 }
 502
 503 /* Demote private to public keys for network child */
 504 void
 505 demote_sensitive_data(void)
 506 {
 507         Key *tmp;
 508         int i;
 509
 510         if (sensitive_data.server_key) {
 511                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 512                 key_free(sensitive_data.server_key);
 513                 sensitive_data.server_key = tmp;
 514         }
 515
 516         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 517                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 518                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 519                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 520                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 521                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 522                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 523                 }
 524         }
 525
 526         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 527 }
 528
 529 static void
 530 privsep_preauth_child(void)
 531 {
 532         u_int32_t rnd[256];
 533         gid_t gidset[1];
 534         struct passwd *pw;
 535         int i;
 536
 537         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 538         privsep_challenge_enable();
 539
 540         for (i = 0; i < 256; i++)
 541                 rnd[i] = arc4random();
 542         RAND_seed(rnd, sizeof(rnd));
 543
 544         /* Demote the private keys to public keys. */
 545         demote_sensitive_data();
 546
 547         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 548                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 549                     SSH_PRIVSEP_USER);
 550         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 551         endpwent();
 552
 553         /* Change our root directory */
 554         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 555                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 556                     strerror(errno));
 557         if (chdir("/") == -1)
 558                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 559
 560         /* Drop our privileges */
 561         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 562             (u_int)pw->pw_gid);
 563 #if 0
 564         /* XXX not ready, to heavy after chroot */
 565         do_setusercontext(pw);
 566 #else
 567         gidset[0] = pw->pw_gid;
 568         if (setgroups(1, gidset) < 0)
 569                 fatal("setgroups: %.100s", strerror(errno));
 570         permanently_set_uid(pw);
 571 #endif
 572 }
 573
 574 static Authctxt *
 575 privsep_preauth(void)
 576 {
 577         Authctxt *authctxt = NULL;
 578         int status;
 579         pid_t pid;
 580
 581         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 582         pmonitor = monitor_init();
 583         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 584         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 585
 586         pid = fork();
 587         if (pid == -1) {
 588                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 589         } else if (pid != 0) {
 590                 debug2("Network child is on pid %ld", (long)pid);
 591
 592                 close(pmonitor->m_recvfd);
 593                 authctxt = monitor_child_preauth(pmonitor);
 594                 close(pmonitor->m_sendfd);
 595
 596                 /* Sync memory */
 597                 monitor_sync(pmonitor);
 598
 599                 /* Wait for the child's exit status */
 600                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 601                         if (errno != EINTR)
 602                                 break;
 603                 return (authctxt);
 604         } else {
 605                 /* child */
 606
 607                 close(pmonitor->m_sendfd);
 608
 609                 /* Demote the child */
 610                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 611                         privsep_preauth_child();
 612                 setproctitle("%s", "[net]");
 613         }
 614         return (NULL);
 615 }
 616
 617 static void
 618 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 619 {
 620         extern Authctxt *x_authctxt;
 621
 622         /* XXX - Remote port forwarding */
 623         x_authctxt = authctxt;
 624
 625 #ifdef DISABLE_FD_PASSING
 626         if (1) {
 627 #else
 628         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 629 #endif
 630                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 631                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 632                 use_privsep = 0;
 633                 return;
 634         }
 635
 636         /* Authentication complete */
 637         alarm(0);
 638         if (startup_pipe != -1) {
 639                 close(startup_pipe);
 640                 startup_pipe = -1;
 641         }
 642
 643         /* New socket pair */
 644         monitor_reinit(pmonitor);
 645
 646         pmonitor->m_pid = fork();
 647         if (pmonitor->m_pid == -1)
 648                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 649         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 650                 debug2("User child is on pid %ld", (long)pmonitor->m_pid);
 651                 close(pmonitor->m_recvfd);
 652                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 653
 654                 /* NEVERREACHED */
 655                 exit(0);
 656         }
 657
 658         close(pmonitor->m_sendfd);
 659
 660         /* Demote the private keys to public keys. */
 661         demote_sensitive_data();
 662
 663         /* Drop privileges */
 664         do_setusercontext(authctxt->pw);
 665
 666         /* It is safe now to apply the key state */
 667         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 668 }
 669
 670 static char *
 671 list_hostkey_types(void)
 672 {
 673         Buffer b;
 674         char *p;
 675         int i;
 676
 677         buffer_init(&b);
 678         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 679                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 680                 if (key == NULL)
 681                         continue;
 682                 switch (key->type) {
 683                 case KEY_RSA:
 684                 case KEY_DSA:
 685                         if (buffer_len(&b) > 0)
 686                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 687                         p = key_ssh_name(key);
 688                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 689                         break;
 690                 }
 691         }
 692         buffer_append(&b, "\0", 1);
 693         p = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 694         buffer_free(&b);
 695         debug("list_hostkey_types: %s", p);
 696         return p;
 697 }
 698
 699 Key *
 700 get_hostkey_by_type(int type)
 701 {
 702         int i;
 703
 704         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 705                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 706                 if (key != NULL && key->type == type)
 707                         return key;
 708         }
 709         return NULL;
 710 }
 711
 712 Key *
 713 get_hostkey_by_index(int ind)
 714 {
 715         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 716                 return (NULL);
 717         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 718 }
 719
 720 int
 721 get_hostkey_index(Key *key)
 722 {
 723         int i;
 724
 725         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 726                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 727                         return (i);
 728         }
 729         return (-1);
 730 }
 731
 732 /*
 733  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 734  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 735  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 736  * all connections are dropped for startups > max_startups
 737  */
 738 static int
 739 drop_connection(int startups)
 740 {
 741         double p, r;
 742
 743         if (startups < options.max_startups_begin)
 744                 return 0;
 745         if (startups >= options.max_startups)
 746                 return 1;
 747         if (options.max_startups_rate == 100)
 748                 return 1;
 749
 750         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 751         p *= startups - options.max_startups_begin;
 752         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 753         p += options.max_startups_rate;
 754         p /= 100.0;
 755         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 756
 757         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 758         return (r < p) ? 1 : 0;
 759 }
 760
 761 static void
 762 usage(void)
 763 {
 764         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 765         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 766         fprintf(stderr, "Options:\n");
 767         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 768         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 769         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 770         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 771         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 772         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 773         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 774         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 775         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 776         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 777         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 778             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 779         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 780         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 781         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 782         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 783         exit(1);
 784 }
 785
 786 /*
 787  * Main program for the daemon.
 788  */
 789 int
 790 main(int ac, char **av)
 791 {
 792         extern char *optarg;
 793         extern int optind;
 794         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 795         pid_t pid;
 796         socklen_t fromlen;
 797         fd_set *fdset;
 798         struct sockaddr_storage from;
 799         const char *remote_ip;
 800         int remote_port;
 801         FILE *f;
 802         struct addrinfo *ai;
 803         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 804         int listen_sock, maxfd;
 805         int startup_p[2];
 806         int startups = 0;
 807         Authctxt *authctxt;
 808         Key *key;
 809         int ret, key_used = 0;
 810
 811 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 812         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 813 #endif
 814         __progname = ssh_get_progname(av[0]);
 815         init_rng();
 816
 817         /* Save argv. Duplicate so setproctitle emulation doesn't clobber it */
 818         saved_argc = ac;
 819         saved_argv = xmalloc(sizeof(*saved_argv) * (ac + 1));
 820         for (i = 0; i < ac; i++)
 821                 saved_argv[i] = xstrdup(av[i]);
 822         saved_argv[i] = NULL;
 823
 824 #ifndef HAVE_SETPROCTITLE
 825         /* Prepare for later setproctitle emulation */
 826         compat_init_setproctitle(ac, av);
 827         av = saved_argv;
 828 #endif
 829
 830         /* Initialize configuration options to their default values. */
 831         initialize_server_options(&options);
 832
 833         /* Parse command-line arguments. */
 834         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 835                 switch (opt) {
 836                 case '4':
 837                         IPv4or6 = AF_INET;
 838                         break;
 839                 case '6':
 840                         IPv4or6 = AF_INET6;
 841                         break;
 842                 case 'f':
 843                         config_file_name = optarg;
 844                         break;
 845                 case 'd':
 846                         if (debug_flag == 0) {
 847                                 debug_flag = 1;
 848                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 849                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3)
 850                                 options.log_level++;
 851                         break;
 852                 case 'D':
 853                         no_daemon_flag = 1;
 854                         break;
 855                 case 'e':
 856                         log_stderr = 1;
 857                         break;
 858                 case 'i':
 859                         inetd_flag = 1;
 860                         break;
 861                 case 'Q':
 862                         /* ignored */
 863                         break;
 864                 case 'q':
 865                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 866                         break;
 867                 case 'b':
 868                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 869                         break;
 870                 case 'p':
 871                         options.ports_from_cmdline = 1;
 872                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 873                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 874                                 exit(1);
 875                         }
 876                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 877                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 878                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 879                                 exit(1);
 880                         }
 881                         break;
 882                 case 'g':
 883                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 884                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 885                                 exit(1);
 886                         }
 887                         break;
 888                 case 'k':
 889                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 890                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 891                                 exit(1);
 892                         }
 893                         break;
 894                 case 'h':
 895                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 896                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 897                                 exit(1);
 898                         }
 899                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 900                         break;
 901                 case 't':
 902                         test_flag = 1;
 903                         break;
 904                 case 'u':
 905                         utmp_len = atoi(optarg);
 906                         if (utmp_len > MAXHOSTNAMELEN) {
 907                                 fprintf(stderr, "Invalid utmp length.\n");
 908                                 exit(1);
 909                         }
 910                         break;
 911                 case 'o':
 912                         if (process_server_config_line(&options, optarg,
 913                             "command-line", 0) != 0)
 914                                 exit(1);
 915                         break;
 916                 case '?':
 917                 default:
 918                         usage();
 919                         break;
 920                 }
 921         }
 922         SSLeay_add_all_algorithms();
 923         channel_set_af(IPv4or6);
 924
 925         /*
 926          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 927          * key (unless started from inetd)
 928          */
 929         log_init(__progname,
 930             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 931             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 932             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 933             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 934             log_stderr || !inetd_flag);
 935
 936 #ifdef _UNICOS
 937         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 938          * Not needed on PRIV_SU systems!
 939          */
 940         drop_cray_privs();
 941 #endif
 942
 943         seed_rng();
 944
 945         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 946         read_server_config(&options, config_file_name);
 947
 948         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 949         fill_default_server_options(&options);
 950
 951         /* Check that there are no remaining arguments. */
 952         if (optind < ac) {
 953                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 954                 exit(1);
 955         }
 956
 957         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 958
 959         /* load private host keys */
 960         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files *
 961             sizeof(Key *));
 962         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 963                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 964         sensitive_data.server_key = NULL;
 965         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 966         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 967         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 968
 969         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 970                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 971                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 972                 if (key == NULL) {
 973                         error("Could not load host key: %s",
 974                             options.host_key_files[i]);
 975                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 976                         continue;
 977                 }
 978                 switch (key->type) {
 979                 case KEY_RSA1:
 980                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 981                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 982                         break;
 983                 case KEY_RSA:
 984                 case KEY_DSA:
 985                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 986                         break;
 987                 }
 988                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 989                     key_type(key));
 990         }
 991         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 992                 logit("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 993                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 994         }
 995         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 996                 logit("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 997                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 998         }
 999         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
1000                 logit("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
1001                 exit(1);
1002         }
1003
1004         /* Check certain values for sanity. */
1005         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
1006                 if (options.server_key_bits < 512 ||
1007                     options.server_key_bits > 32768) {
1008                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
1009                         exit(1);
1010                 }
1011                 /*
1012                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
1013                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
1014                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
1015                  */
1016                 if (options.server_key_bits >
1017                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) -
1018                     SSH_KEY_BITS_RESERVED && options.server_key_bits <
1019                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1020                     SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1021                         options.server_key_bits =
1022                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1023                             SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1024                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1025                             options.server_key_bits);
1026                 }
1027         }
1028
1029         if (use_privsep) {
1030                 struct passwd *pw;
1031                 struct stat st;
1032
1033                 if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
1034                         fatal("Privilege separation user %s does not exist",
1035                             SSH_PRIVSEP_USER);
1036                 if ((stat(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR, &st) == -1) ||
1037                     (S_ISDIR(st.st_mode) == 0))
1038                         fatal("Missing privilege separation directory: %s",
1039                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1040
1041 #ifdef HAVE_CYGWIN
1042                 if (check_ntsec(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) &&
1043                     (st.st_uid != getuid () ||
1044                     (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0))
1045 #else
1046                 if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0)
1047 #endif
1048                         fatal("%s must be owned by root and not group or "
1049                             "world-writable.", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1050         }
1051
1052         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1053         if (test_flag)
1054                 exit(0);
1055
1056         /*
1057          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1058          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1059          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1060          * to create a file, and we can't control the code in every
1061          * module which might be used).
1062          */
1063         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1064                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1065
1066         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1067         if (debug_flag && !inetd_flag)
1068                 log_stderr = 1;
1069         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1070
1071         /*
1072          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1073          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1074          * exits.
1075          */
1076         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1077 #ifdef TIOCNOTTY
1078                 int fd;
1079 #endif /* TIOCNOTTY */
1080                 if (daemon(0, 0) < 0)
1081                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1082
1083                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1084 #ifdef TIOCNOTTY
1085                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1086                 if (fd >= 0) {
1087                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1088                         close(fd);
1089                 }
1090 #endif /* TIOCNOTTY */
1091         }
1092         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1093         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1094
1095         /* Initialize the random number generator. */
1096         arc4random_stir();
1097
1098         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1099            unmounted if desired. */
1100         chdir("/");
1101
1102         /* ignore SIGPIPE */
1103         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1104
1105         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1106         if (inetd_flag) {
1107                 int s1;
1108                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1109                 dup(s1);
1110                 sock_in = dup(0);
1111                 sock_out = dup(1);
1112                 startup_pipe = -1;
1113                 /*
1114                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1115                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1116                  * ttyfd happens to be one of those.
1117                  */
1118                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1119                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1120                         generate_ephemeral_server_key();
1121         } else {
1122                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1123                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1124                                 continue;
1125                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1126                                 fatal("Too many listen sockets. "
1127                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1128                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1129                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1130                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1131                                 error("getnameinfo failed");
1132                                 continue;
1133                         }
1134                         /* Create socket for listening. */
1135                         listen_sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype,
1136                             ai->ai_protocol);
1137                         if (listen_sock < 0) {
1138                                 /* kernel may not support ipv6 */
1139                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1140                                 continue;
1141                         }
1142                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
1143                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1144                                 close(listen_sock);
1145                                 continue;
1146                         }
1147                         /*
1148                          * Set socket options.
1149                          * Allow local port reuse in TIME_WAIT.
1150                          */
1151                         if (setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1152                             &on, sizeof(on)) == -1)
1153                                 error("setsockopt SO_REUSEADDR: %s", strerror(errno));
1154
1155                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1156
1157                         /* Bind the socket to the desired port. */
1158                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1159                                 if (!ai->ai_next)
1160                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1161                                             strport, ntop, strerror(errno));
1162                                 close(listen_sock);
1163                                 continue;
1164                         }
1165                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1166                         num_listen_socks++;
1167
1168                         /* Start listening on the port. */
1169                         logit("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1170                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
1171                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1172
1173                 }
1174                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1175
1176                 if (!num_listen_socks)
1177                         fatal("Cannot bind any address.");
1178
1179                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1180                         generate_ephemeral_server_key();
1181
1182                 /*
1183                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1184                  * listen_sock.
1185                  */
1186                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1187
1188                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1189                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1190
1191                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1192                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1193
1194                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1195                 if (!debug_flag) {
1196                         /*
1197                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1198                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1199                          * do this before the bind above because the bind will
1200                          * fail if there already is a daemon, and this will
1201                          * overwrite any old pid in the file.
1202                          */
1203                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1204                         if (f == NULL) {
1205                                 error("Couldn't create pid file \"%s\": %s",
1206                                     options.pid_file, strerror(errno));
1207                         } else {
1208                                 fprintf(f, "%ld\n", (long) getpid());
1209                                 fclose(f);
1210                         }
1211                 }
1212
1213                 /* setup fd set for listen */
1214                 fdset = NULL;
1215                 maxfd = 0;
1216                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1217                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1218                                 maxfd = listen_socks[i];
1219                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1220                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1221                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1222                         startup_pipes[i] = -1;
1223
1224                 /*
1225                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1226                  * the daemon is killed with a signal.
1227                  */
1228                 for (;;) {
1229                         if (received_sighup)
1230                                 sighup_restart();
1231                         if (fdset != NULL)
1232                                 xfree(fdset);
1233                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1234                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1235                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1236
1237                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1238                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1239                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1240                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1241                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1242
1243                         /* Wait in select until there is a connection. */
1244                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1245                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1246                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1247                         if (received_sigterm) {
1248                                 logit("Received signal %d; terminating.",
1249                                     (int) received_sigterm);
1250                                 close_listen_socks();
1251                                 unlink(options.pid_file);
1252                                 exit(255);
1253                         }
1254                         if (key_used && key_do_regen) {
1255                                 generate_ephemeral_server_key();
1256                                 key_used = 0;
1257                                 key_do_regen = 0;
1258                         }
1259                         if (ret < 0)
1260                                 continue;
1261
1262                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1263                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1264                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1265                                         /*
1266                                          * the read end of the pipe is ready
1267                                          * if the child has closed the pipe
1268                                          * after successful authentication
1269                                          * or if the child has died
1270                                          */
1271                                         close(startup_pipes[i]);
1272                                         startup_pipes[i] = -1;
1273                                         startups--;
1274                                 }
1275                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1276                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1277                                         continue;
1278                                 fromlen = sizeof(from);
1279                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1280                                     &fromlen);
1281                                 if (newsock < 0) {
1282                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1283                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1284                                         continue;
1285                                 }
1286                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
1287                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1288                                         close(newsock);
1289                                         continue;
1290                                 }
1291                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1292                                         debug("drop connection #%d", startups);
1293                                         close(newsock);
1294                                         continue;
1295                                 }
1296                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1297                                         close(newsock);
1298                                         continue;
1299                                 }
1300
1301                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1302                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1303                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1304                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1305                                                         maxfd = startup_p[0];
1306                                                 startups++;
1307                                                 break;
1308                                         }
1309
1310                                 /*
1311                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1312                                  * we are in debugging mode.
1313                                  */
1314                                 if (debug_flag) {
1315                                         /*
1316                                          * In debugging mode.  Close the listening
1317                                          * socket, and start processing the
1318                                          * connection without forking.
1319                                          */
1320                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1321                                         close_listen_socks();
1322                                         sock_in = newsock;
1323                                         sock_out = newsock;
1324                                         startup_pipe = -1;
1325                                         pid = getpid();
1326                                         break;
1327                                 } else {
1328                                         /*
1329                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1330                                          * the child process the connection. The
1331                                          * parent continues listening.
1332                                          */
1333                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1334                                                 /*
1335                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1336                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1337                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1338                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1339                                                  * the connection.
1340                                                  */
1341                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1342                                                 close_startup_pipes();
1343                                                 close_listen_socks();
1344                                                 sock_in = newsock;
1345                                                 sock_out = newsock;
1346                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1347                                                 break;
1348                                         }
1349                                 }
1350
1351                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1352                                 if (pid < 0)
1353                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1354                                 else
1355                                         debug("Forked child %ld.", (long)pid);
1356
1357                                 close(startup_p[1]);
1358
1359                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1360                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1361                                     key_used == 0) {
1362                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1363                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1364                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1365                                         key_used = 1;
1366                                 }
1367
1368                                 arc4random_stir();
1369
1370                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1371                                 close(newsock);
1372                         }
1373                         /* child process check (or debug mode) */
1374                         if (num_listen_socks < 0)
1375                                 break;
1376                 }
1377         }
1378
1379         /* This is the child processing a new connection. */
1380
1381         /*
1382          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1383          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1384          * want the child to be able to affect the parent.
1385          */
1386 #if !defined(SSHD_ACQUIRES_CTTY)
1387         /*
1388          * If setsid is called, on some platforms sshd will later acquire a
1389          * controlling terminal which will result in "could not set
1390          * controlling tty" errors.
1391          */
1392         if (!debug_flag && !inetd_flag && setsid() < 0)
1393                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1394 #endif
1395
1396         /*
1397          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1398          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1399          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1400          */
1401         alarm(0);
1402         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1403         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1404         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1405         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1406         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1407         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1408
1409         /* Set keepalives if requested. */
1410         if (options.keepalives &&
1411             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1412             sizeof(on)) < 0)
1413                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1414
1415         /*
1416          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1417          * not have a key.
1418          */
1419         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1420
1421         remote_port = get_remote_port();
1422         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1423
1424 #ifdef LIBWRAP
1425         /* Check whether logins are denied from this host. */
1426         {
1427                 struct request_info req;
1428
1429                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1430                 fromhost(&req);
1431
1432                 if (!hosts_access(&req)) {
1433                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1434                         refuse(&req);
1435                         /* NOTREACHED */
1436                         fatal("libwrap refuse returns");
1437                 }
1438         }
1439 #endif /* LIBWRAP */
1440
1441         /* Log the connection. */
1442         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1443
1444         /*
1445          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1446          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1447          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1448          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1449          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1450          * are about to discover the bug.
1451          */
1452         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1453         if (!debug_flag)
1454                 alarm(options.login_grace_time);
1455
1456         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1457
1458         packet_set_nonblocking();
1459
1460         /* prepare buffers to collect authentication messages */
1461         buffer_init(&loginmsg);
1462
1463         if (use_privsep)
1464                 if ((authctxt = privsep_preauth()) != NULL)
1465                         goto authenticated;
1466
1467         /* perform the key exchange */
1468         /* authenticate user and start session */
1469         if (compat20) {
1470                 do_ssh2_kex();
1471                 authctxt = do_authentication2();
1472         } else {
1473                 do_ssh1_kex();
1474                 authctxt = do_authentication();
1475         }
1476         /*
1477          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1478          * the current keystate and exits
1479          */
1480         if (use_privsep) {
1481                 mm_send_keystate(pmonitor);
1482                 exit(0);
1483         }
1484
1485  authenticated:
1486         /*
1487          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1488          * file descriptor passing.
1489          */
1490         if (use_privsep) {
1491                 privsep_postauth(authctxt);
1492                 /* the monitor process [priv] will not return */
1493                 if (!compat20)
1494                         destroy_sensitive_data();
1495         }
1496
1497         /* Perform session preparation. */
1498         do_authenticated(authctxt);
1499
1500         /* The connection has been terminated. */
1501         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1502
1503 #ifdef USE_PAM
1504         if (options.use_pam)
1505                 finish_pam();
1506 #endif /* USE_PAM */
1507
1508         packet_close();
1509
1510         if (use_privsep)
1511                 mm_terminate();
1512
1513         exit(0);
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1518  * (key with larger modulus first).
1519  */
1520 int
1521 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1522 {
1523         int rsafail = 0;
1524
1525         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1526                 /* Server key has bigger modulus. */
1527                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1528                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1529                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1530                             get_remote_ipaddr(),
1531                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1532                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1533                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1534                 }
1535                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1536                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1537                         rsafail++;
1538                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1539                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1540                         rsafail++;
1541         } else {
1542                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1543                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1544                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1545                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1546                             get_remote_ipaddr(),
1547                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1548                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1549                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1550                 }
1551                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1552                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1553                         rsafail++;
1554                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1555                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1556                         rsafail++;
1557         }
1558         return (rsafail);
1559 }
1560 /*
1561  * SSH1 key exchange
1562  */
1563 static void
1564 do_ssh1_kex(void)
1565 {
1566         int i, len;
1567         int rsafail = 0;
1568         BIGNUM *session_key_int;
1569         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1570         u_char cookie[8];
1571         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1572         u_int32_t rnd = 0;
1573
1574         /*
1575          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1576          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1577          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1578          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1579          * network can still see outgoing packets and catch the random
1580          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1581          * of the reasons why it is inherently insecure.
1582          */
1583         for (i = 0; i < 8; i++) {
1584                 if (i % 4 == 0)
1585                         rnd = arc4random();
1586                 cookie[i] = rnd & 0xff;
1587                 rnd >>= 8;
1588         }
1589
1590         /*
1591          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1592          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1593          * spoofing.
1594          */
1595         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1596         for (i = 0; i < 8; i++)
1597                 packet_put_char(cookie[i]);
1598
1599         /* Store our public server RSA key. */
1600         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1601         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1602         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1603
1604         /* Store our public host RSA key. */
1605         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1606         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1607         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1608
1609         /* Put protocol flags. */
1610         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1611
1612         /* Declare which ciphers we support. */
1613         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1614
1615         /* Declare supported authentication types. */
1616         auth_mask = 0;
1617         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1618                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1619         if (options.rsa_authentication)
1620                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1621         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1622                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1623         if (options.password_authentication)
1624                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1625         packet_put_int(auth_mask);
1626
1627         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1628         packet_send();
1629         packet_write_wait();
1630
1631         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1632             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1633             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1634
1635         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1636         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1637
1638         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1639         cipher_type = packet_get_char();
1640
1641         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1642                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1643
1644         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1645            sent earlier with the public key packet. */
1646         for (i = 0; i < 8; i++)
1647                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1648                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1649
1650         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1651
1652         /* Get the encrypted integer. */
1653         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1654                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1655         packet_get_bignum(session_key_int);
1656
1657         protocol_flags = packet_get_int();
1658         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1659         packet_check_eom();
1660
1661         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1662         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1663
1664         /*
1665          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1666          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1667          * key is in the highest bits.
1668          */
1669         if (!rsafail) {
1670                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1671                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1672                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1673                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1674                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1675                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1676                         rsafail++;
1677                 } else {
1678                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1679                         BN_bn2bin(session_key_int,
1680                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1681
1682                         compute_session_id(session_id, cookie,
1683                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1684                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1685                         /*
1686                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1687                          * session id.
1688                          */
1689                         for (i = 0; i < 16; i++)
1690                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1691                 }
1692         }
1693         if (rsafail) {
1694                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1695                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1696                 MD5_CTX md;
1697
1698                 logit("do_connection: generating a fake encryption key");
1699                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1700                 MD5_Init(&md);
1701                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1702                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1703                 MD5_Final(session_key, &md);
1704                 MD5_Init(&md);
1705                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1706                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1707                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1708                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1709                 memset(buf, 0, bytes);
1710                 xfree(buf);
1711                 for (i = 0; i < 16; i++)
1712                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1713         }
1714         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1715         destroy_sensitive_data();
1716
1717         if (use_privsep)
1718                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1719
1720         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1721         BN_clear_free(session_key_int);
1722
1723         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1724         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1725
1726         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1727         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1728
1729         debug("Received session key; encryption turned on.");
1730
1731         /* Send an acknowledgment packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1732         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1733         packet_send();
1734         packet_write_wait();
1735 }
1736
1737 /*
1738  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1739  */
1740 static void
1741 do_ssh2_kex(void)
1742 {
1743         Kex *kex;
1744
1745         if (options.ciphers != NULL) {
1746                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1747                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1748         }
1749         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1750             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1751         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1752             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1753
1754         if (options.macs != NULL) {
1755                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1756                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1757         }
1758         if (!options.compression) {
1759                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] =
1760                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
1761         }
1762         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1763
1764         /* start key exchange */
1765         kex = kex_setup(myproposal);
1766         kex->kex[KEX_DH_GRP1_SHA1] = kexdh_server;
1767         kex->kex[KEX_DH_GEX_SHA1] = kexgex_server;
1768         kex->server = 1;
1769         kex->client_version_string=client_version_string;
1770         kex->server_version_string=server_version_string;
1771         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1772         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1773
1774         xxx_kex = kex;
1775
1776         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1777
1778         session_id2 = kex->session_id;
1779         session_id2_len = kex->session_id_len;
1780
1781 #ifdef DEBUG_KEXDH
1782         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1783         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1784         packet_put_cstring("markus");
1785         packet_send();
1786         packet_write_wait();
1787 #endif
1788         debug("KEX done");
1789 }